题目内容
【题目】分子水平的机器在尺寸、性能等方面有其他人造机器难以比拟的特点,化学家们对分子马达的研究取得了较大进展。三蝶烯是一种单向转动分子马达中的关键组件,由A为原料合成三蝶烯的合成路线之一设计如图:
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已知:①R-NO2
R-NH2
②
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(Diels-Alder反应)
回答下列问题:
(1)A分子质谱图的最大质荷比为_____,E的结构简式为____________。
(2)反应Ⅰ的化学反应类型是_______,反应Ⅱ与反应Ⅳ能否对调?请说明理由:_________。
(3)F、G按物质的量之比1:1发生反应Ⅵ,该反应的化学方程式是____________。
(4)实验室常用顺丁烯二酸酐
、KOH溶液除去三蝶烯中溶有的化合物G。化合物G最终生成溶于水的物质______(填结构简式)而除去。
(5)X与D含有相同官能团,且相对分子质量与D相差14,则X的同分异构体中含手性碳原子的是________(填结构简式)。
(6)写出以甲苯、乙醇为原料制备局部麻醉药苯佐卡因(
)的合成路线______ (无机试剂任选):![]()
……![]()
【答案】78
取代反应 不能对调,如果颠倒反应Ⅱ、Ⅳ的顺序,酸性KMnO4溶液氧化甲基的同时氨基也被氧化,无法得到邻氨基苯甲酸
【解析】
由框图
中的D的结构简式逆推可知:C的结构简式为
,B的结构简式为
,A的结构简式为
。根据已知:R-NO2
R-NH2,所以E的结构简式为
。根据框图F的结构简式为
、三蝶烯的结构简式为
,F、G按物质的量之比1:1发生反应Ⅵ生成
,所以G的结构简式为
。以此分析解答。
(1)根据上述A的结构简式为
,所以A分子质谱图的最大质荷比为78;由D的结构简式为
,根据已知:R-NO2
R-NH2,所以E的结构简式为
,故答案:78;
;
(2)根据上述A的结构简式为
,B的结构简式为
,所以反应Ⅰ发生了取代反应;反应Ⅱ是甲苯的硝化反应,反应Ⅳ是把硝基转化为氨基,是对氨基的保护,所以不能对调,如果颠倒反应Ⅱ、Ⅳ的顺序,酸性KMnO4溶液氧化甲基的同时氨基也被氧化,无法得到邻氨基苯甲酸,故答案:取代反应;不能对调,如果颠倒反应Ⅱ、Ⅳ的顺序,酸性KMnO4溶液氧化甲基的同时氨基也被氧化,无法得到邻氨基苯甲酸;
(3)根据框图F的结构简式为
,F、G按物质的量之比1:1发生反应Ⅵ生成
,所以G的结构简式为
,该反应的化学方程式是
,故答案:
;
(4) 三蝶烯的结构简式:
,G的结构简式为
,实验室常用顺丁烯二酸酐
、KOH溶液除去中溶有的化合物G,化合物G最终生成溶于水的物质
,故答案:
;
(5) 由D的结构简式为
,X与D含有相同官能团,且相对分子质量与D相差14,所以X比D多一个-CH2,则X的同分异构体中含手性碳原子的是
,故答案:
;
(6)以甲苯、乙醇为原料制备局部麻醉药苯佐卡因(
)的合成路线:
。